DE2607762A1 - HYDRAULIC PRESS - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Presse, auf deren Stößel mindestens eine einerseits an diesemund andererseits an einem Gestell der Presse angreifende Zylinder-Kolben-Einheit wirkt, die mit mindestens einem Arbeitsraum an einen ständig arbeitenden Druckmittelförderer mit umkehrbarer FOrderrichtung und stufenlos über der Zeit veränderbarer Fördermenge angeschlossen ist.The invention relates to a hydraulic press, on the ram at least one on the one hand on this and on the other hand on a frame of the The cylinder-piston unit acting on the press acts, with at least one working space connected to a constantly working pressure medium conveyor with reversible conveying direction and continuously variable conveying quantity over time connected.
Bei einer bekannten, als Ziehpresse ausgebildeten hydraulischen Presse dieser Art (DT-Zeitschrift "Ölhydraulik und Pneumatik" 13 (1969 ) 10, S. 476 ) dient die Zylinder-Kolben-Einheit - abgesehen von Schwerkraftwirkungen -als einziger Antrieb für den Stößel, so daß mittels des den Druckmittelförderer und die Zylinder-Kolben-Einheit enthaltenden halbgeschlossenen hydraulischen Kreislaufes sowohl die Bewegungen des Stößels in BUckhubrichtung und in Arbeitshubrichtung bis zum Beginn des Ziehvorganges als auch die Bewegung des Stößels in Arbeitshubrichtung während des Ziehvorganges bewirkbar sein müssen. Demgemäß müssen alle Teile dieses hydraulischen Kreislaufes, insbesondere der Druckmittelförderer und die Zylinder-Kolben-Einheit, so ausgelegt sein, daß das während des Ziehvorganges erforderliche Arbeitsvermögen der Presse aufgebracht werden kann, obwohl dieses Arbeitsvermögen während der übrigen Abschnitte der Bewegung des Stößels nicht benötigt wird.In a known hydraulic press designed as a drawing press this Art (DT magazine "Ölhydraulik und Pneumatik" 13 (1969) 10, p. 476) The cylinder-piston unit serves - apart from the effects of gravity - as the only drive for the plunger, so that by means of the pressure medium conveyor and semi-closed hydraulic ones containing the cylinder-piston unit Circuit both the movements of the ram in the back stroke direction and in the working stroke direction up to the start of the pulling process as well as the movement of the It must be possible to bring about the ram in the working stroke direction during the pulling process. Accordingly, all parts of this hydraulic circuit, in particular the pressure medium feeder and the cylinder-piston unit, must be designed in such a way that that the work capacity of the press required during the drawing process can be applied, although this work capacity during the rest Sections of the movement of the ram is not needed.
Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, unter Beibehaltung der Vorteile eines hydraulischen Kreislaufes der beschriebenen Art, insbesondere der Möglichkeit einer stoßfreien oder zumindest stoßarmen SteuerungStarting from this, the object of the invention is to maintain the advantages of a hydraulic circuit of the type described, in particular the possibility of shock-free or at least low-shock control
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der Bewegungen des Stößel«, beispielsweise mit einer sinusförmigen Geschwindigkeiteveränderung während der Bewegungen des Stößels, ohne Überdimenslonierung des hydraulischen Kreislaufee wührend des der Durchführung des Arbeitsvorganges, beispielsweise Ziehvorganges, sugeordneten Abschnittes der Bewegung des StUssels in Arbeitshubriohtung ein größeres Arbeitsvermögen an dem Stößel aufbringen BU können.of the movements of the ram ”, for example with a sinusoidal speed change during the movements of the ram, without overdimensioning of the hydraulic circuit during the execution of the work process, For example, the pulling process, ordered section of the movement of the plunger in the working stroke direction, can apply a greater working capacity to the plunger BU.
Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Presse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf den Stößel zusätzlich mindestens eine an dem Gestell abgestutzte, in Arbeitshubrichtung wirkende Arbeitehub-Druckeinheit wirkt, die während eines Abschnittes der Bewegung des Stößels in Arbeltehubrichtung an eine Druckmittelquelle mit höherem Druck als dem von dem Druckmittelförderer erzeugten zeitweise anschließbar ist.This task is performed in a hydraulic press of the type mentioned at the beginning solved in that on the plunger additionally at least one on the frame truncated working stroke pressure unit acting in the working stroke direction, which during a portion of the movement of the plunger in the stroke direction a pressure medium source with a higher pressure than that generated by the pressure medium conveyor can be temporarily connected.
Damit kann während der Durchführung des Arbeitsvorganges, beispielsweise Ziehvorganges, dem Arbeitsvermögen der von dem Druckmittelförderer beaufschlagten Zylinder-Kolben-Einheit oder der Schwerkraftwirkung das Arbeitsvermögen der von der Druckmittelquelle beaufschlagten Arbeitshub-Druckeinheit überlagert werden. Als Druckmittelquelle dient dabei zweckmäßigerweise ein -Druckmittelspeicher, der von einer ständig fördernden Druckmittelpumpe aufgeladen wird, und dessen Arbeitsvermögen während der Durchführung des Arbeitsvorganges an der Arbeitshub-Druckeinheit voll zur Wirkung gebracht werden kann.So that while the work process is being carried out, for example Drawing process, the work capacity of the cylinder-piston unit acted upon by the pressure medium conveyor or the effect of gravity, the work capacity of the working stroke pressure unit acted upon by the pressure medium source are superimposed. A pressure medium accumulator, which is provided by a continuously delivering pressure medium pump, is expediently used as the pressure medium source is charged, and brought its work capacity during the implementation of the operation on the working stroke pressure unit to full effect can be.
Der den Druckmittelförderer und die Zylinder-Kolben-Einheit enthaltende hydraulische Kreislauf kann als offener oder halbgeschlossener Kreislauf ausgeführt sein, wobei bei während der Durchführung des Arbeitsvorganges eintretender Verzögerung der Bewegung des Stößels gegenüber der durch die Steuerung der Fördermenge vorgegebenen Geschwindigkeit eine Teilmenge der Fördermenge abgeleitet wird. Im übrigen kann die Zylinder-Kolben-Einheit doppeltwirkend oder einfachwirkend ausgeführt sein, wobei in letzterem Falle die Bewegung in der einen Richtung durch Schwerkraftwirkung , und, sofern diese Richtung die Arbeitshubrichtung ist, während des der Durchführung des Arbeitsvor-The one containing the pressure medium feeder and the cylinder-piston unit hydraulic circuit can be designed as an open or semi-closed circuit be, with occurring during the implementation of the operation delay in the movement of the plunger compared to that caused by the control of the Delivery rate predetermined speed a subset of the delivery rate is derived. In addition, the cylinder-piston unit can be double-acting or be designed to be single-acting, in the latter case the movement in one direction by the effect of gravity, and, if this direction the working stroke direction is during the execution of the work
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ganges zugeordneten Abschnittes der Bewegung des Stößels zusätzlich durch die Beaufschlagung der Arbeitshub-Druckeinheit hervorgerufen wird.Ganges associated section of the movement of the plunger additionally through the application of the working stroke pressure unit is caused.
Die Arbeitehub-Druckeinheit liegt zusammen mit der aus Druckmittelspeicher und Druckmittelpumpe bestehenden Druckmittelquelle in einem offenen Kreislauf.The work stroke pressure unit lies together with the pressure medium reservoir and pressure medium pump existing pressure medium source in an open circuit.
Ab der Zylinder-Kolben-Einheit und/oder der Arbeitshub-Druckeinheit zusätzlich zu den von den beiden beschriebenen Kreisläufen beaufschlagten Kolbenflächen vorsehbare Kolbenflächen können in bekannter Welse mit einer Einrichtung zum Ausgleichen des Gewichtes des Stößels in Verbindung stehen.From the cylinder-piston unit and / or the working stroke pressure unit in addition to the piston surfaces acted upon by the two circuits described, piston surfaces can be connected in a known manner to a device for balancing the weight of the plunger.
In der Zeichnumg ist ein Ausflihrungsbeisplel einer hydraulischen Presse nach der Erfindung stark schematisiert teilweise in Perspektive dargestellt.In the drawing is an example of a hydraulic press according to the Invention shown in a highly schematic manner, partially in perspective.
In einem - in der Zeichnung nicht dargestellten - Gestell ist ein Stößel 1 lotrecht beweglich geführt. An dem Gestell sind ferner die Zylinder zweier Zylinder-Kolben-Einheiten 2 befestigt, deren Kolbenstangen 3 an den Stößel angeschlossen sind. Außerdem ist an dem Gestell der Zylinder einer Arbeitehub-Druckeinheit 4 angebracht, deren Kolbenstange 5 ebenfalls an den Stößel 1 angeschlossen ist. Die Arbeitshubrichtung des Stößels 1 ist lotrecht nach unten gerichtet.In a frame - not shown in the drawing - there is a plunger 1 guided vertically movable. The cylinders of two cylinder-piston units 2 are also attached to the frame, and their piston rods 3 are attached to the plunger are connected. In addition, the cylinder of a working stroke pressure unit 4 is attached to the frame, the piston rod 5 of which is also attached to the plunger 1 connected. The working stroke direction of the ram 1 is directed vertically downwards.
Die beiden Zylinder-Kolben-Einheiten 2 sind doppeltwirkend ausgeführt, wobei deren untere Arbeitsräume mit dem einen Anschluß und deren obere Arbeitsräume mit dem anderen Anschluß eines als schwenkbare Axialkolbenpumpe ausgebildeten Druckmittelförderers 6 verbunden sind, der über eine Welle von einem Antriebsmotor 7 angetrieben ist. Zum Verändern der Förderrichtung und -menge des Druckmittelförderers 6 dient eine daran angreifende Steuerung 8.The two cylinder-piston units 2 are double-acting, with their lower working spaces with one connection and their upper working spaces with the other connection of a swiveling axial piston pump Pressure medium conveyor 6 are connected, which is driven by a drive motor 7 via a shaft. To change the conveying direction and amount of the Pressure medium conveyor 6 is used by a control 8 acting on it.
Der in der Arbeitshub-Druckeinheit 4 über der oberen Kolbenfläche liegende Arbeitsraum ist mit einer aus einem Druckmittelspeicher 9 und einer ebenfalls von dem Antriebsmotor 7 angetriebenen Druckmittelpumpe 10 bestehenden Druckmittelquelle verbunden.The one located in the working stroke pressure unit 4 above the upper piston surface The working space is composed of a pressure medium accumulator 9 and a pressure medium pump 10 also driven by the drive motor 7 Pressure medium source connected.
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An den In der Arbeitehub-Druckeinheit 4 unter der unteren Kolbenfläche liegenden Arbeiteraum ist eine Einrichtung 11 zum Ausgleichen des Ge wichtes des Stößels 1 angeschlossen. A device 11 for balancing the weight of the plunger 1 is connected to the work space lying in the work stroke pressure unit 4 under the lower piston surface.
Die für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Presse ferner erforderlichen Steuerelemente und Ventile sind in der Zeichnung nicht dargestellt.Furthermore, those required for the proper operation of the press Control elements and valves are not shown in the drawing.
Durch das Antreiben sowohl des Druckmittelförderers 6 als auch der Druckmittelpumpe 10 mittels des einzigen Antriebsmotor es 7 läßt sich bei der hydraulischen Presse nach der Erfindung eine besonders gute Ausnutzung der installierten Leistung des Antriebsmotor es 7 und durch die Antriebsverbindung des Druckmittelförderers 6 mit der Druckmittelpumpe 10 über den Antriebsmotor 7 eine Verringerung des Energiebedarfes erzielen.By driving both the pressure medium conveyor 6 and the pressure medium pump 10 by means of the single drive motor it 7 can be particularly good utilization of the hydraulic press according to the invention installed power of the drive motor it 7 and through the drive connection of the pressure medium conveyor 6 with the pressure medium pump 10 via the drive motor 7 achieve a reduction in the energy requirement.
Die volle Leistung des Druckmittelförderers 6 wird nur während der Abschnitte der Bewegung des Stößels 1 benötigt, während derer die Bewegung des Stössels 1 beschleunigt oder gegen SchwerkrafUvirkung verzögert wird. Während der übrigen Abschnitte der Bewegung des Stößels 1, zu denen auch der der Durchführung des Arbeitsvorganges zugeordnete Abschnitt gehört, steht dagegen wegen des geringen Leistungsbedarfes des Druckmittelförderers 6 die Leistung des Antriebsmotores 7 großenteils für das Antreiben der Druckmittelpumpe 10 zur Verfügung. Bei entsprechender Auslegung des Druckmittelförderers 6 , beispielsweise als schwenkbare Axialkolbenpumpe, ergibt sich außerdem die Möglichkeit, die bei der Verzögerung der Bewegung des Stößels 1 vor einem Totpunkt frei werdende kinetische Energie teilweise zurückzugewinnen, weil die Axialkolbenpumpe in diesem Abschnitt der Bewegung des Stößels 1 als Hydraulikmotor wirkt und gemeinsam mit dem Antriebsmotor 7 dem Antreiben der Druckmittelpumpe 10 dient. Im Ergebnis führen diese Wirkungen zu einer Leistungssteigerung der hydraulischen Presse bezogen auf die installierte Leistung des Antriebsmotores 7.The full power of the pressure medium conveyor 6 is only during the sections the movement of the plunger 1 required during which the movement of the plunger 1 is accelerated or decelerated against the effects of gravity. While the remaining sections of the movement of the plunger 1, including that of the Implementation of the work process associated section belongs, however, is due to the low power requirement of the pressure medium conveyor 6 the Power of the drive motor 7 largely for driving the pressure medium pump 10 available. With an appropriate design of the pressure medium conveyor 6, for example as a pivotable axial piston pump, results In addition, there is the possibility of some of the kinetic energy released during the deceleration of the movement of the plunger 1 before a dead center recover because the axial piston pump acts in this section of the movement of the plunger 1 as a hydraulic motor and together with the drive motor 7 is used to drive the pressure medium pump 10. As a result, these effects lead to an increase in the performance of the hydraulic press based on the installed power of the drive motor 7.
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